Redes de Dados para Automação Residencial

Conforme apresentado no último post, sabemos que as tecnologias de redes de comunicação são um dos elementos básicos para a implementação de sistemas de automação residencial.

Intuitivamente é fácil entender o motivo para isto acontecer se pensarmos que os dispositivos eletrônicos onde são inseridos os comandados para execução das tarefas, tais como: ligar/desligar; acender/apagar; entre outras; precisam se comunicar com os dispositivos (eletrônicos ou não) que realizam estas determinadas tarefas como: acionar sistemas de segurança, abrir portões, ligar equipamentos como geladeira, televisão, sistema de irrigação de jardim e etc.

As tecnologias utilizadas para interconectar este dispositivos são chamadas de tecnologias de barramento, que será o próximo tema desta coluna do MbuscaNews.

Neste post, iremos abordar sucintamente as principais tecnologias de comunicação de dados em aplicações de automação residencial, que você poderá usar na sua casa para dar um upgrade no seu conforto.

O segmento de tecnologias de redes residenciais é ainda dividido em três segmentos: 

• Sem novos cabeamentos (utilizando linhas telefônicas, linhas elétricas). O uso de redes telefônicas não é uma alternativa comum, devido a baixa tolerância a falha e os baixos níveis de transmissão. Novas tecnologias de cabo coaxial, no entanto, podem alcançar bons níveis de troughput. Já no caso do aproveitamento da rede elétrica, a tecnologia conhecida como PLC ("Power Line Communications") é uma alternativa que poderá se tornar viável nos próximos anos, com o surgimento e popularização de novas aplicações para automação residencial baseada nesta tecnologia.
• Com novos cabeamentos (IEEE1394, Ethernet, USB 2.0 e sem fio (Home RF, Bluetooth, DETC, IEEE 802.11, HiperLAN2). Já as tecnologias com cabeamento próprio são mais comuns no mercado, sendo muitas deles usadas em Lans comerciais e industriais

Uma das tecnologias mais recentes dentro do grupo de redes para aplicações pessoais e que permite o  gerenciamento e controle de dispositivos  como televisores, videocassetes, geladeiras, é o padrão ZigBee, que foi homologado em 2003.

Os dispositivos baseados na tecnologia ZigBee operam na faixa ISM que não requer licença para funcionamento, incluindo as faixas de 2,4 gigahertz (Global), 915 megahertz (América) e 868 megahertz (Europa) e com taxas de transferência de dados de 250 kilobits por segundo em 2,4 gigahertz, 40 kilobits por segundo em 915 megahertz e 20 kilobits por segundo em 868 megahertz.

O padrão oferece atualmente interfaces com velocidades de conexão compreendidas entre 10 kilobits por segundo e 115 kilobits por segundo e com um alcance de transmissão entre 10 e 100 metros, dependendo diretamente da potência dos

equipamentos e de características ambientais tais como obstáculos físicos e interferência eletromagnética.

Já o padrão IEEE 802.11 se refere a uma família de especificações sobre a tecnologia Wireless LAN. A família 802.11 é subdividida em:

• 802.11: aplica às Wireless LANs, com taxas de 1 ou 2 Mbps, freqüência de 2.4 GHz usando o método de transmissão FHSS ou DSSS.
• 802.11a: wirelees LAN que provê até 54 Mbps em 5 GHz. Utiliza o esquema OFDM.
• 802.11b: wirelees LAN também chamada de 802.11 High Rate ou Wi-Fi, provê taxas de transmissão de até 11 Mbps, operando a 2.4 GHz e utiliza somente o esquema de codificação DSSS. 

A Tecnologia Infravermelho  é comum em sistemas ponto a ponto ou ponto a multiponto de curta distância. Um dos dispositivos que utilizam infravermelho mais comum são os controles remotos.

É um sistema simples e de baixo custo, e apresenta um sério problema: o sinal é obstruído com facilidade por superfícies sólidas e até mesmo qualquer objeto que se interponha entre o emissor e o receptor.

O Bluetooth é uma tecnologia de transmissão de dados via sinais de rádio de alta frequência e curto alcance. Os dispositivos Bluetooth possuem um sistema de uso inteligente da potência do sinal dependente da distância entre os dispositivos. Pelo fato de baixa taxa de operação que pode chegar até 1Mbps e o alcance, o desenvolvimento do Bluetooth vem sendo focado como um complemento para conector periféricos menores e dispositivos inteligentes, servindo como opção às interfaces USB, seriais e paralelas, e é bastante útil na interligação.

A tecnologia ShareWave da empresa homônima fundada em 1996, desenvolve semicondutores, gateways e equipamentos sem fio para redes domésticas. Estes equipamentos são desenvolvidos baseados em um protocolo chamado de whitecap que aumenta o desempenho e a interoperabilidade no ambiente residencial. Suporta vários tipos de dispositivos de rede incluindo PCs, laptops, gateways residenciais, Internet phones e até TVs. O protocolo é orientado à conexão e usa o sistema de transmissão TDMA  que compartilha todo o tráfego da rede em quadros de tempo.

Nas próximas semana iremos falar mais sobre Tecnologias de comunicação de dados para redes residenciais, fiquem atentos as dicas e as soluções.

Fonte: Fabrício de Carvalho Silva, 2006.